问题
解答题
已知抛物线x2=2py(p>0)的焦点为F,过F的直线交抛物线于A、B的两点,过A、B两点分别作抛物线的切线,设其交点为M. (Ⅰ)设A(x1,y1),B(x2,y2),试用x1,x2表示点M的坐标. (Ⅱ)
(III)设△ABM的面积为S,试确定S的最小值. |
答案
由x2=2py,得y=
,故y′=x2 2p
,切线AM的方程为y-y1=x p
(x-x1),即y=x1 p
x-x1 p
①,x1 2 2p
切线BM的方程为:y-y2=
(x-x2)即y=x2 p
x-x2 p
②x2 2 2p
由①②联立解得M的坐标是(
,x1+x2 2
)x1x2 2p
(2)F(0,
),p 2
=(FM
,x1+x2 2
-x1x2 2p
),p 2
=(x2-x1,y2-y1)=(x2-x1,AB
),x2 2-x1 2 2p
•FM
=AB
+(x2 2-x1 2 2
-x2x1 2p
)p 2
③x2 2-x1 2 2p
由A,B,F三点共线得kAF=kBF∴
=y1- p 2 x1
,将y1=y2- p 2 x2
,y2=x1 2 2p
代入整理得x1x2=-p2④,x2 2 2p
把④代入③得
•FM
=0AB
(3)由(2)知FM⊥AB,故△ABM的面积为S=
AB×FM=1 2
(y1+1 2
+y2+p 2
,p 2
)=(
)2+(x1+x2 2
-x2x1 2p
)2p 2
(1 2
+p)x1 2+x2 2 2p
+x1 2+x2 2 4 p2 2
∵x12+x22≥2|x1x2|
∴x12+x22≥2p2(当且仅当x1=-x2时等号成立)
∴S的最小值是
p21 2